许可优化
产品
解决方案
服务支持
关于
软件库
当前位置:服务支持 >  软件文章 >  电气控制系统设计及EPLAN软件应用原理初探

电气控制系统设计及EPLAN软件应用原理初探

阅读数 5
点赞 0
article_banner

一、前言

习惯使用AutoCAD 绘制电气控制系统 图纸的工程师,转向使用EPLAN进行图纸设计时,首先必须面临一个观念上的转变,那就是EPLAN是一个CAE (计算机辅助工程)软件,不是CAD(计算机辅助设计)软件,两者在设计和绘图的思维和习惯上存在许多区别,不要妄图将CAD设计方法和理念照搬到EPLAN上来。

观念的转变说难也难,说易也易。如果你对于日复一日,年复一年在CAD上与线段、文字等纠缠不休,对需要反复检查核对原理图、接线图,人工统计制作材料表等感到厌烦,但你又不想或者无法摆脱这种工作时,你自然会想到是否有更方便科学的方法来解决这个问题。再加上你又是一个负责任的设计人员,你并不想推诿本来属于自己的工作任务,也不想因自己的疏忽或错误造成公司或客户的损失,所以解决这个问题就是一个迫切的现实需要了,如此观念的转变实际上就变得很简单了,一个原因是因为没人强迫你,一切都是自发的;另一个原因是你已经在认真思考你的需求和解决方法了。所以当你发现市面上真有一款设计软件符合你的要求时,那么观念的转变其实从一开始就会变得水到渠成。

这款满足你的需求的设计软件并不仅限于EPLAN,甚至基于AutoCAD平台二次开发的AutoCAD Electrical也是可选项之一,实际上从设计思路上这些软件是有许多共通之处的,虽然在具体的使用方法和技艺上存在很大区别,但相对来说,使用方法和技巧并不太难掌握。

相对而言,基于CAD的电气控制系统图纸设计,具有很高的自由度,而基于EPLAN的设计需要遵循更多更严格的规则,这也是由CAD设计转向CAE设计时无法适应的一个原因,但这种转变是必要的。对于相关规则的学习和理解,不仅能帮助设计人员掌熟练掌握使用一种设计软件,更是圆满完成设计工作的一种重要的基本条件。可以用一句话来概括,使用CAD设计是先易后难,而使用EPLAN设计是先难后易。

通常电气控制系统设计是通过选择各种适用的电气元器件,通过电缆(电线)将之连接,组合成满足功能需求的设备(或系统)。电气控制系统设计需要通过编制电气技术文件来实现,其中电气图纸是主要的技术文件,而在电气图纸中,接线原理图 (单线或多线)是电气控制系统设计的基础文件,用于表示设备功能以及电气元器件之间的物理连接关系。不论是使用CAD还是CAE软件进行电气控制系统图纸设计,绘制接线原理图都是基本要求。

根据我国现行电气控制系统装置技术文件编制标准《GB/T 6988.1-2008 IDT IEC 61082-1:2006 电气技术用文件的编制 第1部分:规则》,接线原理图(接线图)属于简图类(Diagram,主要是通过以图形符号表示项目及它们之间关系的图示形式来表达信息),接线图提供以下信息:

  • 单元或组件的元器件之间的物理连接(内部);
  • 不同单元或组件之间的物理连接(外部);
  • 到一个单元的物理连接(外部)。

传统的电气控制系统设计方法,一般是先绘制接线原理图,在此基础上进行元器件的选型,绘制元器件布置图,编制材料清单等。在接线原理图中,电气符号 是核心元素,是用于显示电气元件功能的标准图形。符号的选择应符合规范《GB/T 4728 MOD IEC 60617 电气简图用图形符号》的规定,无论使用CAD还是CAE软件绘制接线原理图,所使用的电气符号并无区别。但使用CAD设计时,接线原理图中的符号仅仅是一个图形表达,与元器件型号、参数,以及连接定义等没有关联,可以说使用CAD设完全是面向图形的设计方式,所以在绘制完接线原理图后,元器件的选型、布置和统计制表等均需人工完成,工作量大且繁复低效。而采用EPLAN设计却不同,因为它是以数据管理为基础,不仅支持面向图形的设计,还支持面向工程的设计,所以更加便利和高效。

二、基本概念

学习使用EPLAN设计,从理解其设计理念入手也是一种行之有效的方法,首先要理解EPLAN设计中的功能、符号、元件等基本概念。

1、功能

电气控制系统设计的目的或任务就是要实现某个功能,而标准《GB/T 5094.1-2018 IDT IEC 81346-1:2009工业系统、装置与设备以及工业产品 结构原则和参照代号第1部分:基本规则》对功能(Function)的定义就是:预期或已完成的目的或任务。举个例子:我们想要对一个三相主回路进行通断控制,这个预期的目的或者任务就是一个功能。

IEC标准中的功能定义 针对的是功能需求,功能需求本身是不考虑如何实现的,但是功能需求是必须通过一定的手段和方法来实现的,否则功能仅仅只能存在于头脑中,不能成为现实,而在电气工程中,功能需求是通过产品或组件来实现的。如“对一个三相主回路进行通断控制”,可以通过断路器、接触器、晶闸管、电动机启动器等组件来实现。

在EPLAN中,功能一词包含储多含义,从电气工程角度来看,功能是组件中的零件,即上述的功能需求通过产品或组件来实现;而从数据技术角度而言,功能是已分配功能定义的对象(对象指项目、页面、元件或功能、图表中的单个元素,具有可编辑或可修改的属性),在EPLAN项目中创建了对象并为其分配了功能定义,则此对象成为功能。功能的逻辑产生于功能定义,功能定义是EPLAN中作为主数据随附的。因此,功能是EPLAN在数据模块中管理的最小逻辑单位。

示例一:在EPLAN的设备导航器 ,鼠标右击任一项目,选择“新建”,弹出如下所示功能定义对话框:

选择电气工程>安全设备>断路器>三极断路器>三极断路器,确定后弹出“属性(元件):常规设备”对话框,将该对话框中的选项卡切换至“断路器”选项卡,取消“主功能”选择项后,点击确认,则在设备导航器所选择的项目下生成了一个新的功能,如下图所示:

标识符“FC1”下的三极断路器即为在项目中新增的功能,在该功能的左侧有两个图标,其中图标

即表示功能,而图标

表示该功能未放置在图形中。

2、符号

如前所述,电气符号是接线图原理图的核心元素之一,是用于显示电气元件功能的标准图形。EPLAN中对于符号的定义就是:用于功能显示的图形。在EPLAN中除如角、T节点之外,EPLAN中的符号与功能的关系如下:

  • 符号表示一种功能,比如常开触点、常闭触点。
  • 符号表示多种功能,比如电机保护开关、三相熔断器。
  • 符号表示一个功能的一部分,比如设备连接点、转换触点销。

CAD图形中的符号,仅包含图形信息。而EPLAN中的符号除包含图形信息外,还包含其它的储多信息,如插入点、连接点、设备标识符、技术参数等。在EPLAN的符号编辑器中打开“FA3”符号,可以看到除图形外,还包括其它一些属性。

示例二:如示例一所示的设备导航器中,选择新增的功能“FC1”,鼠标右击,选择“属性”,弹出如下对话框:

在该对话框中的“符号数据/功能数据”选项卡中,还未选择该功能所对应的符号数据图形,表示该功能还未与符号对应,点击“符号数据(图形)”方框内的“编号/名称”右侧的按钮“…”,弹出如下所示对话框:

这个对话框是“符号选择”对话框,在对话框的左侧是一个树形结构列表,在列表中罗列了可以选择的符号库,对话框右侧显示了符号预览。逐级展开左侧列表中的IEC_symbol>电气工程>安全设备>断路器>三极断路器,选择FA3,如下图所示:

点击确定后,返回前一个对话框,如下图所示:

对话框中显示,项目中新增的功能“FC1”已经与符号库“IEC_symbol”中,名为“1023/FA3”的符号相关联,由该符号表示该功能,在对话框的右上侧显示了该符号的预览图形。

3、元件

电气工程项目中的功能,当其未被放置在图纸中时,其功能是未被表述出来的,是不可见的,所以需要在电气图纸中有所表现,通常是在原理图中绘制与功能对应的符号。在EPLAN中,功能通过符号在原理图页中显示出来,则称之为元件。而元件始终只分配一个功能,所以在绘制原理图时放置的不是组件,而是单个功能。元件连接了逻辑与图形,符号仅包含图形,而逻辑信息则来自于功能(更准确地说:来自于功能定义)。

示例三:在示例二项目中,新建并打开一页多线原理图,然后在设备导航器中,选择新增的功能“FC1”,鼠标右击,将如图所示符号放置在原理图中:

放置好该元件后,在设备导航器中显示如下:

设备导航器中功能FC1左侧的原图标

已消失,表示该功能已在图纸中放置。

4、部件

电气控制系统设计除了需要绘制原理图以表达系统功能外,还需要选择合适的元器件以实现系统功能,即需要进行元器件选型。在IEC标准中,元器件指产品和组件,标准《GB/T 5094.1-2018 IDT IEC 81346-1:2009》对产品和组件的定义为:

产品:通过劳动、或自然过程、或人工过程所预期、或已完成的成果。

组件:用于组装成为产品、系统或装置的产品。

在EPLAN项目中的功能均需要一个载体才能实现,这个载体也就是元器件,为功能实现选择这样的载体即为元器件进行选型。在EPLAN项目中进行元器件的选型是基于部件库 ,可以直接从数据库中选择已有的元器件。部件库是管理各个部件的数据库,而部件是元器件的信息集合,包括商业数据和技术数据。

打开EPLAN的数据管理,如下图所示:

图中左侧树形列表中显示部件层次结构,EPLAN根据产品分组将部件结构化,并按不同行业进行划分。图中右侧包括多个选项卡,用于显示部件的商业数据和技术数据。

示例四:在示例三项目的设备导航器中,选择新增的功能“FC1”,鼠标右击,选择“属性”,在弹出的对话框中,勾选“断路器”选项卡中的“主功能”选项,将该功能设置为主功能。点击“应用”按钮,可以发现在导航器中显示的功能左侧新出现一个图标

,表示已放置的主功能,如果主功能未放置在图页中,则图标为

。如下图所示,FC2为未放置的主功能:

当EPLAN项目中的一个功能设置为主功能后,在其属性对话框中,新增了一个名为“部件”的选项卡,表示可以为该主功能选择合适的元器件。如下图所示:

点击“设备选择”按钮,弹出如下所示“设备选择”对话框:

在对话框的下方“选择部件:功能/模板”列表中,显示的功能FC1所对应的功能定义为“三极断路器”,在功能定义的左侧显示图标

,表示这是一个未选择部件的功能。

在对话框上方的“主部件”列表中,选择一个合适的部件,双击后,下方所列功能定义的左侧显示图标

,表示已经为该功能选择了部件。确定后返回属性对话框,部件选项卡的部件列表中显示已选择的部件编号和数量,如下图所示:

为主功能选择了部件后,设备导航器中显示如下图所示:

在FC1的下级列表中,显示已选择的部件(元器件)。

5、设备

在EPLAN项目中,为功能分配一个部件后,获得功能数据的部件成为设备,原功能(或符号)对应的标识符即为设备的标识符(如FC1)。EPLAN中的设备是电气工程或液压动力(液压或气动)共同作用的逻辑单位,由设备标识符(BMK)来命名。

5.1 设备的功能组成

从功能角度来看,设备由一个或多个功能组成,具有相同设备标识符的所有功能属于同一个设备,其中一个功能是所谓的“主功能”,可以在其上选择或输入部件。同一个设备只能有一个主功能。

示例五:在示例四项目中,新增一页单线原理图并打开,选择设备导航器中的设备“FC1”,鼠标右击,选择“放置”,在单线原理图中放置如下符号:

在项目的设备导航器中,可以看到设备列表如下图所示:

在设备导航器FC1的树形结构下,新增了一个用图标

表示的功能,有别于之前以

图标表示的以“多线”表达类型的功能,新的功能表示是以“单线”表达类型的功能。在项目的原理图中,多线原理图中的FC1和单线原理图中的FC1是同一个设备,只是以不同的符号表示而已。

示例六:将示例五项目中的FC1部件更换为带触助触头的三相断路器(部件编号为CHT.NM1-125S/3320,带一对转换触点),在项目的设备导航器中,可以看到设备列表如下图所示:

设备FC1树形结构下,新增了一个辅助触点功能,用图标

表示,该图标表示功能模板,该功能模板是在部件库的功能定义中指定,已添加到项目中,但未放置到页面上。该部件的功能模板定义如下图所示:

从设备导航器中可以看到,设备FC1的功能具有多个功能。

5.2 设备的组件组成

从组件角度来看,设备可由多个或仅一个组件组成,组件是设备的一部分,并且无法继续拆分,每个组件可以分配到一个部件编号,即在一般情况下,一个组件代表了一个部件。组件可在安装板上以图形方式显示。同时,每个组件也可包含一个或多个功能。

示例七:为示例六项目中的FC1增加一个附件操作手柄,如下图所示:

新增附件后,设备导航器显示如下图所示:

设备FC1的主功能结构下新增了一个部件。设备FC1由两个部件组成,分别为断路器本体和手动操作手柄,这两个部件可分别以图形方式放在安装板上。在项目的2D安装板布局导航器上可见如下图所示:

在项目中新建一页安装板布局图,在布局图中插入一个安装板后,将两个部件放到安装板,如下图所示:


免责声明:本文系网络转载或改编,未找到原创作者,版权归原作者所有。如涉及版权,请联系删
相关文章
QR Code
微信扫一扫,欢迎咨询~

联系我们
武汉格发信息技术有限公司
湖北省武汉市经开区科技园西路6号103孵化器
电话:155-2731-8020 座机:027-59821821
邮件:tanzw@gofarlic.com
Copyright © 2023 Gofarsoft Co.,Ltd. 保留所有权利
遇到许可问题?该如何解决!?
评估许可证实际采购量? 
不清楚软件许可证使用数据? 
收到软件厂商律师函!?  
想要少购买点许可证,节省费用? 
收到软件厂商侵权通告!?  
有正版license,但许可证不够用,需要新购? 
联系方式 155-2731-8020
预留信息,一起解决您的问题
* 姓名:
* 手机:

* 公司名称:

姓名不为空

手机不正确

公司不为空